Sub‐Nanowires Boost Superior Capacitive Energy Storage Performance of Polymer Composites at High Temperatures

材料科学 纳米线 聚醚酰亚胺 复合材料 电介质 聚合物 纳米复合材料 聚合物纳米复合材料 复合数 纳米技术 光电子学
作者
Minzheng Yang,Feng Yuan,Wenxiong Shi,Weibin Ren,Mengfan Guo,Chen Ouyang,Le Zhou,Nannan Sun,Yao Xiao,Erxiang Xu,Xuanhe Zhang,Wei Yan,Xuliang Deng,Ce‐Wen Nan,Xun Wang,Yang Shen
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
卷期号:33 (12) 被引量:55
标识
DOI:10.1002/adfm.202214100
摘要

Abstract Polymer dielectrics with high breakdown strength ( E b ) and high efficiency are urgently demanded in advanced electrical and electronic systems, yet their energy density ( U e ) is limited due to low dielectric constant (ε r ) and high loss at elevated temperatures. Conventional inorganic fillers with diameters from nano to micrometers can only increase ε r at the cost of compromised E b and U e due to their poor compatibility with polymer matrix. Herein, hydroxyapatite (HAP) sub‐nanowires with a diameter of ≈0.9 nm are incorporated in polyetherimide (PEI) matrix to form HAP/PEI sub‐nanocomposites. ε r and E b of the composites are concomitantly enhanced with only 0.5 wt.% of HAP sub‐nanowires, leading to high U e of 5.14 (@150 °C) and 3.1 J cm −3 (@200 °C) with efficiency of 90% and high‐temperature stability up to 3 × 10 5 charge‐discharge cycles at 200 °C. Microstructural analysis and molecular dynamics simulations indicate that the sub‐nanowires with comparable diameter as polymer chains induce enormous interfacial area, substantially increase mobility of polymer chains and form dense traps for charge carriers. This work extends the current research scope of polymer‐inorganics composite dielectrics to the sub‐nano‐level incorporation and provides a novel strategy for fabricating high performance polymer dielectrics at elevated temperatures.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
欧阳静芙完成签到,获得积分10
刚刚
杨冰发布了新的文献求助10
刚刚
默默诗云完成签到,获得积分10
1秒前
小蘑菇应助Li采纳,获得10
1秒前
1秒前
蛋壳儿完成签到,获得积分10
2秒前
yiming完成签到,获得积分10
2秒前
孙玮完成签到,获得积分10
2秒前
QY发布了新的文献求助10
2秒前
月亮打盹儿完成签到,获得积分10
2秒前
meatball1982完成签到,获得积分10
4秒前
现实的日记本完成签到,获得积分10
4秒前
lizhiqian2024完成签到,获得积分20
5秒前
magic完成签到,获得积分10
5秒前
cyh发布了新的文献求助10
6秒前
zhang完成签到,获得积分10
6秒前
无情干饭崽完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
cdercder应助yuqinghui98采纳,获得10
7秒前
盛夏完成签到,获得积分10
7秒前
pizza完成签到,获得积分10
8秒前
黄74185296完成签到,获得积分10
8秒前
SYLH应助meatball1982采纳,获得10
9秒前
9秒前
nokoko完成签到 ,获得积分10
9秒前
一鸣完成签到,获得积分10
9秒前
阿瑶与呆呆完成签到,获得积分10
9秒前
zzz完成签到,获得积分10
9秒前
天天快乐应助wjw采纳,获得10
10秒前
牛太虚完成签到,获得积分10
11秒前
wansida完成签到,获得积分10
11秒前
逸兴遄飞完成签到,获得积分20
11秒前
Accepted完成签到,获得积分10
11秒前
年鱼精完成签到 ,获得积分10
11秒前
王金金发布了新的文献求助10
12秒前
13秒前
sunshine完成签到,获得积分10
13秒前
kkkrystal发布了新的文献求助10
13秒前
CatSYL完成签到 ,获得积分10
13秒前
玼桃树完成签到 ,获得积分10
14秒前
高分求助中
Les Mantodea de Guyane Insecta, Polyneoptera 2500
Technologies supporting mass customization of apparel: A pilot project 450
A Field Guide to the Amphibians and Reptiles of Madagascar - Frank Glaw and Miguel Vences - 3rd Edition 400
Brain and Heart The Triumphs and Struggles of a Pediatric Neurosurgeon 400
Cybersecurity Blueprint – Transitioning to Tech 400
Mixing the elements of mass customisation 400
Периодизация спортивной тренировки. Общая теория и её практическое применение 310
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3784938
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3330274
关于积分的说明 10245276
捐赠科研通 3045590
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1671719
邀请新用户注册赠送积分活动 800686
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 759609